DNA計算における基本演算アルゴリズムに関する研究

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本研究では,DNA計算における算術演算や論理演算を実行するための基本的なデータ構造の提案とともに,このデータ構造を用いた様々な基本演算に対して効率のよいアルゴリズムの提案を行っている.平成19年度に関しては,以下のような成果を得た.・基本演算に対するアルゴリズムの改良,及び,新たな基本演算に対するアルゴリズムの提案本年度はまずDNAを用いたデータ構造の改良をおこなった.平成18年度までの研究により,DNAを用いて2進数を表現するいくつかのデータ構造の提案を行ったが,そのデータ構造同士には互換性がなかった.本年度の研究においては,提案した2つのデータ構造について,一方から他方への変換アルゴリズムを相互に示すことにより,提案したデータ構造に互換性があることを示した.また,各データ構造を生化学的操作で生成する手順を示し,データ構造作成のためのアルゴリズムを提案した.次に,DNAの代わりに生物の細胞膜を用いて計算を行うモデルである膜計算モデルを用いて基本演算アルゴリズムの提案を行った.これらのモデル上でも定数ステップで論理演算や算術演算等の基本演算が定数ステップで実行可能であることを示した.・クラスタ処理を用いたDNA計算シミュレータの改良平成18年度においては,計算機クラスタによる並列処理環境にシミュレータを実装し,基本的な問題に対するシミュレーションを実行可能とするシミュレータの構築を行った.これを踏まえて,今年度は本シミュレータを利用して,より大規模な問題に対するDNA計算アルゴリズムの検証を行った.